(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計量物が投入されるホッパと、
前記ホッパに投入された被計量物の重量に応じて起歪部に貼着された歪み検出素子の物理特性が変化するロバーバル型ロードセルと、
前記ロバーバル型ロードセルによる前記ホッパに投入された被計量物の計量に関連する構成要素と、を備え、
前記ロバーバル型ロードセルは、それぞれ前記起歪部が形成された第１，２の構成部材と、該第１，２の構成部材と共にしてロバーバル機構を構成する第３，４の構成部材と、を備え、
前記第１，２の構成部材と、前記第３，４の構成部材と、により包囲される所定の領域に、前記構成要素の少なくとも一部が配置されており、
前記構成要素として、前記ホッパに投入された被計量物を排出又は保持させるために該ホッパのゲートを開状態又は閉状態とするゲート開閉機構を備え、
前記所定の領域に、前記ゲート開閉機構が配置されている、組合せ秤の計量ユニット。
【請求項２】
前記ゲート開閉機構が、前記ホッパのゲートを駆動するゲート駆動機構と、該ゲート駆動機構を駆動するゲート用動力源と、を備え、
前記所定の領域に、前記ゲート駆動機構及び前記ゲート用動力源の少なくとも一方が配置されている、請求項１記載の組合せ秤の計量ユニット。
【請求項３】
前記構成要素として、前記ロバーバル型ロードセルによる前記ホッパに投入された被計量物の計量に関連する演算処理を実行する計量演算処理部を備え、
前記所定の領域に、前記計量演算処理部が配置されている、請求項１記載の組合せ秤の計量ユニット。
【請求項４】
前記計量演算処理部が、前記被計量物の計量に直接関連する第１の演算部と、前記被計量物の計量に間接的に関連する第２の演算部と、を備え、
前記所定の領域に、前記第１の演算部及び前記第２の演算部の少なくとも一方が配置されている、請求項３記載の組合せ秤の計量ユニット。
【請求項５】
前記ロバーバル型ロードセルが、前記所定の領域が前記配置される構成要素の少なくとも一部の形状に適合する特定領域を有するように構成されている、請求項１乃至４の何れか１つに記載の組合せ秤の計量ユニット。
【請求項６】
前記ロバーバル型ロードセルが、前記第１，２の構成部材と、前記第３，４の構成部材と、が前記ロバーバル機構を構成するように一体成形されている、請求項１記載の組合せ秤の計量ユニット。
【請求項７】
前記ロバーバル型ロードセルが、前記第１，２の構成部材と、前記第３，４の構成部材と、が前記ロバーバル機構を構成するように分割成形されている、請求項１記載の組合せ秤の計量ユニット。
【請求項８】
前記ロバーバル型ロードセルが、該ロバーバル型ロードセルの長手方向と、前記ホッパへの前記被計量物の投入による該ホッパの変位方向と、が実質的に一致するように配設されている、請求項１記載の組合せ秤の計量ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組合せ演算により複数の被計量物の合計重量を所定の重量範囲内の重量とする組合せ秤の計量ユニットに関し、特に、組合せ秤の計量ユニットを小型化するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の被計量物を合計重量が所定の重量範囲内の重量となるように組み合わせて包装機等の装置へ供給するために、組合せ演算により複数の被計量物の合計重量を所定の重量範囲内の重量とする組合せ秤が用いられている。
【０００３】
組合せ秤は、複数の被計量物の計量に対応するために、複数の計量ユニットを備えている。複数の計量ユニットのそれぞれは、機械的には同一の構造であり、計量ユニットの単体として組み立てられた後、組合せ秤の本体に組み込まれる。ここで、複数の計量ユニットは、それぞれ所定の計量精度を確保するために、ロバーバル機構を具備するロバーバル型ロードセル（以下、単に「ロードセル」という）を備えている。そして、かかる組合せ秤では、複数の計量ユニットにより、複数の被計量物の計量がそれぞれ独立して行われると、複数の被計量物の合計重量を所定の重量範囲内の重量とするために、複数の被計量物の組合せ演算が行われる。又、被計量物の組合せが完了すると、組合せ秤は、所定の重量範囲内の合計重量となるように組み合わされた被計量物を排出する。
【０００４】
図６は従来の一般的な計量ユニットの模式図であって、図６（ａ）は計量ユニットの外観の斜視図であり、図６（ｂ）は計量ユニットの外観の側面図である。尚、図６では、従来の計量ユニットの概要を説明するために必要な部分を抜粋して示し、その他の部分については図示を省略している。
【０００５】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、従来の一般的な計量ユニット５００は、投入部１０１ａ及びゲート部１０１ｂを備えるホッパ１０１と、ホッパ１０１のゲート部１０１ｂを駆動する第１の駆動機構１０２と、第１の駆動機構１０２を駆動する第２の駆動機構１０３と、第２の駆動機構１０３を駆動するステッピングモータ１０４と、を備えている。又、計量ユニット５００は、ホッパ１０１を支持するホッパ支持金具１０５と、ホッパ支持金具１０５を支持するロードセル取り付け板１０６と、ロードセル取り付け板１０６に取り付けられたロードセル１０７と、を備えている。ここで、ロードセル１０７は、上部に位置する上ビーム部１０７ａと、下部に位置する下ビーム部１０７ｂと、組合せ秤の静止体に固定される固定部１０７ｃと、鉛直方向に被計量物の荷重を受ける可動部１０７ｄと、を備えている。又、図６に示すように、ロードセル１０７は、全体として矩形状かつ環状の形状を有し、ロードセル１０７の上ビーム部１０７ａ及び下ビーム部１０７ｂにおける４つの起歪部には、ストレインゲージ１０８ａ〜１０８ｄが貼着されている。
【０００６】
又、図６（ａ）に示すように、従来の計量ユニット５００は、ホッパ１０１、第１，２の駆動機構１０２，１０３、ステッピングモータ１０４、ホッパ支持金具１０５、ロードセル取り付け板１０６、ロードセル１０７に加えて、ロードセル１０７からのアナログ信号を受けてそのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１０と、ステッピングモータ１０４を駆動するためのモータドライバ１０９と、フィーダドライバ１１１と、計量ユニット５００の動作を制御するためのＣＰＵボード１１２及びメモリ１１２ａと、を備えている。モータドライバ１０９、Ａ／Ｄ変換器１１０、フィーダドライバ１１１、ＣＰＵボード１１２は、計量駆動基板１１３に収容されている。尚、従来の計量ユニット５００は、組合せ秤の本体と通信を行うためのＬＡＮインターフェイス（図６では図示せず）も備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
かかる従来の計量ユニット５００を備える組合せ秤では、ホッパ支持金具１０５及びロードセル取り付け板１０６を介して、ロードセル１０７の可動部１０７ｄが被計量物の荷重を受けると、ロードセル１０７の４つの起歪部が歪む。すると、ロードセル１０７の歪みにより、４つの起歪部に貼着されたストレインゲージ１０８ａ〜１０８ｄが伸縮する。ここで、ストレインゲージ１０８ａ〜１０８ｄは、その伸縮の程度によって電気抵抗が変化するという特性を有している。そこで、計量ユニット５００は、ストレインゲージ１０８ａ〜１０８ｄの電気抵抗の変化を電圧の変化に変換し、この電圧値の変化を取得することにより、ロードセル１０７が受けた荷重の大きさを検出する。一方、組合せ秤では、複数の計量ユニットにより、複数の被計量物の計量がそれぞれ独立して行われる。そして、複数の被計量物の計量が独立して行われると、組合せ演算により、複数の被計量物の合計重量を所定の重量範囲内の重量とするために、複数の被計量物の組合せが行われる。被計量物の組合せが完了すると、組合せ秤は、所定の重量範囲内の合計重量となるように組み合わされた被計量物を排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１１５５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、組合せ秤が複数の計量ユニットを用いて複数の被計量物を計量してそれらの被計量物の組合せ演算を行う場合、組合せ精度を好適に確保するため、即ち、被計量物の合計重量を、目標組合せ重量に等しい重量、或いは、目標組合せ重量に近い重量とするためには、組合せ秤に多くの計量ユニットを配設することが好ましい。
【００１０】
しかしながら、組合せ秤に多くの計量ユニットを配設すると、計量ユニットが占有する領域が増大するので、組合せ秤のサイズが大きくなる。これは、組合せ秤の利便性を悪化させる要因となり得る。又、組合せ秤に多くの計量ユニットを配設すると、その多くの計量ユニットを収容するために、組合せ秤そのものを大型化する必要があり、組合せ秤の製造コストを上昇させる原因となり得る。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、組合せ秤のサイズが大型化することを回避すると共に、組合せ秤の製造コストが上昇することを回避するために、コンパクトな計量ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記従来の課題を解決するために、本発明に係る組合せ秤の特徴的な計量ユニットは、被計量物が投入されるホッパと、前記ホッパに投入された被計量物の重量に応じて起歪部に貼着された歪み検出素子の物理特性が変化するロバーバル型ロードセルと、前記ロバーバル型ロードセルによる前記ホッパに投入された被計量物の計量に関連する構成要素と、を備え、前記ロバーバル型ロードセルは、それぞれ前記起歪部が形成された第１，２の構成部材と、該第１，２の構成部材と共にして前記ロバーバル機構を構成する第３，４の構成部材と、を備え、前記第１，２の構成部材と、前記第３，４の構成部材と、により包囲される所定の領域に、前記構成要素の少なくとも一部が配置されている。
【００１３】
かかる構成とすると、ロバーバル型ロードセルの第１，２の構成部材及び第３，４の構成部材により包囲される所定の領域に、被計量物の計量に関連する構成要素の少なくとも一部を配置することで、従来は未使用であった所定の領域が有効に活用されるようになるので、組合せ秤の計量ユニットを小型化することができる。これにより、組合せ秤のサイズが大型化することを回避すると共に、組合せ秤の製造コストが上昇することを回避することが可能になる。
【００１４】
この場合、前記構成要素として、前記ホッパに投入された被計量物を排出又は保持させるために該ホッパのゲートを開状態又は閉状態とするゲート開閉機構を備え、前記所定の領域に、前記ゲート開閉機構が配置されている。ここで、この場合、前記ゲート開閉機構が、前記ホッパのゲートを駆動するゲート駆動機構と、該ゲート駆動機構を駆動するゲート用動力源と、を備え、前記所定の領域に、前記ゲート駆動機構及び前記ゲート用動力源の少なくとも一方が配置されている。
【００１５】
かかる構成とすると、ロバーバル型ロードセルの第１，２の構成部材及び第３，４の構成部材により包囲される所定の領域に、ゲート開閉機構のゲート駆動機構及びゲート用動力源の少なくとも一方が配置されているので、組合せ秤の計量ユニットを好適に小型化することが可能になる。
【００１６】
又、上記の場合、前記構成要素として、前記ロバーバル型ロードセルによる前記ホッパに投入された被計量物の計量に関連する演算処理を実行する計量演算処理部を備え、前記所定の領域に、前記計量演算処理部が配置されている。ここで、この場合、前記計量演算処理部が、前記被計量物の計量に直接関連する第１の演算部と、前記被計量物の計量に間接的に関連する第２の演算部と、を備え、前記所定の領域に、前記第１の演算部及び前記第２の演算部の少なくとも一方が配置されている。
【００１７】
かかる構成としても、ロバーバル型ロードセルの第１，２の構成部材及び第３，４の構成部材により包囲される所定の領域に、計量演算処理部の第１の演算部及び第２の演算部の少なくとも一方が配置されているので、組合せ秤の計量ユニットを好適に小型化することが可能になる。
【００１８】
又、上記何れか１つに記載の組合せ秤の計量ユニットにおいて、前記ロバーバル型ロードセルが、前記所定の領域が前記配置される構成要素の少なくとも一部の形状に適合する特定領域を有するように構成されている。
【００１９】
かかる構成とすると、ロバーバル型ロードセルが、所定の領域に配置される構成要素の少なくとも一部の形状に適合する特定領域を有するように構成されているので、所定の領域に配置可能な構成要素の種類を増やすことが可能になる。
【００２０】
又、上記の場合、前記ロバーバル型ロードセルが、前記第１，２の構成部材と、前記第３，４の構成部材と、が前記ロバーバル機構を構成するように一体成形されている。或いは、前記ロバーバル型ロードセルが、前記第１，２の構成部材と、前記第３，４の構成部材と、が前記ロバーバル機構を構成するように分割成形されている。
【００２１】
かかる構成とすると、所定の領域に配置する構成要素の種類や形状に応じて、ロバーバル型ロードセルの第１，２の構成部材と第３，４の構成部材とがロバーバル機構を構成するように一体化又は分割化されるので、組合せ秤の計量ユニットをより一層効果的に小型化することが可能になる。
【００２２】
又、上記の場合、前記ロバーバル型ロードセルが、該ロバーバル型ロードセルの長手方向と、前記ホッパへの前記被計量物の投入による該ホッパの変位方向と、が実質的に一致するように配設されている。
【００２３】
かかる構成とすると、ロバーバル型ロードセルを荷重の印加方向に対して縦長に配設することにより、ロバーバル型ロードセルの捻れ方向への偏荷重に対して対抗することができるので、計量ユニットの計量精度を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、計量ユニットを構成する部品であるステッピングモータ、制御基板等をロードセルの中空領域に効率良く配置するので、計量ユニットをコンパクト化することができる。これにより、組合せ秤のサイズが大型化することを回避すると共に、組合せ秤の製造コストが上昇することを回避することが可能になる。
【００２５】
又、本発明によれば、組合せ秤を大型化することなく、組合せ秤に多くの計量ユニットを配設することができる。これにより、被計量物の合計重量を、目標組合せ重量に等しい重量、或いは、目標組合せ重量に近い重量とすることができるので、被計量物の組合せ精度を好適に確保することが可能になる。
【００２６】
又、本発明によれば、ロードセルの構造を一体構造若しくは分割構造とするので、計量ユニットを構成する部品であるステッピングモータ、制御基板等の形状や配置に応じて、ロードセルの中空領域を自在に構成することができる。これにより、組合せ秤のサイズが大型化することを効果的に回避すると共に、組合せ秤の製造コストが上昇することを効果的に回避することが可能になる。
【００２７】
又、本発明によれば、ロードセルの弾性体を荷重の印加方向に対して縦長に配置するので、ロードセルの捻れ方向に偏荷重が印加された場合であっても、被計量物の計量精度を好適に確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は本発明を実施するための形態に係る基本的な計量ユニットの模式図であって、図１（ａ）は計量ユニットの外観の斜視図であり、図１（ｂ）は計量ユニットの外観の側面図である。
【図２】図２は本発明の実施例１に係る計量ユニットの模式図であって、図２（ａ）は計量ユニットの外観の斜視図であり、図２（ｂ）は計量ユニットの外観の側面図である。
【図３】図３は本発明の実施例２に係る計量ユニットの模式図であって、図３（ａ）は計量ユニットの外観の斜視図であり、図３（ｂ）は計量ユニットの外観の側面図である。
【図４】図４は本発明の実施例３に係る計量ユニットの模式図であって、図４（ａ）は計量ユニットの外観の斜視図であり、図４（ｂ）は計量ユニットの外観の側面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｄ）は、本発明の実施例に係るロードセルの弾性体の加工図例を模式的に示す側面図である。
【図６】図６は従来の一般的な計量ユニットの模式図であって、図６（ａ）は計量ユニットの外観の斜視図であり、図６（ｂ）は計量ユニットの外観の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３０】
図１は本発明を実施するための形態に係る基本的な計量ユニットの模式図であって、図１（ａ）は計量ユニットの外観の斜視図であり、図１（ｂ）は計量ユニットの外観の側面図である。尚、図１では、本発明に係る特徴的な計量ユニットの構成を説明するために必要な部分を抜粋して示し、その他の部分については図示を省略している。
【００３１】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本発明に係る計量ユニット１００は、肉片等の被計量物が投入される投入部１０ａ及びゲート部１０ｂを備えるホッパ１０と、ホッパ１０に投入された被計量物の重量に応じて起歪部ａ〜ｄに貼着されたストレインゲージ１７ａ〜１７ｄの電気抵抗が変化するロードセル１６と、このロードセル１６によるホッパ１０に投入された被計量物の計量に関連する構成要素（例えば、第２の駆動機構１２ａ等の構成要素）と、を備えている。ここで、ロードセル１６は、それぞれ起歪部ａ〜ｄが形成された上ビーム部１６ａ及び下ビーム部１６ｂ（第１，２の構成部材）と、これらの上ビーム部１６ａ及び下ビーム部１６ｂと共にしてロバーバル機構を構成する固定部１６ｃ及び可動部１６ｄ（第３，４の構成部材）と、を備えている。そして、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、この組合せ秤の計量ユニット１００においては、上ビーム部１６ａと、下ビーム部１６ｂと、固定部１６ｃと、可動部１６ｄと、により包囲される空間部分１８（所定の領域）に、例えば第２の駆動機構１２ａ等の構成要素の少なくとも一部が配置されている。
【００３２】
ここで、組合せ秤の計量ユニット１００においては、上ビーム部１６ａと、下ビーム部１６ｂと、固定部１６ｃと、可動部１６ｄと、により包囲される空間部分１８に、例えば第２の駆動機構１２ａ等の構成要素の少なくとも一部が配置されているが、第２の駆動機構１２ａ等の構成要素の少なくとも一部は、空間部分１８のみに配置されている必要はない。つまり、計量ユニット１００の小型化を目的として、ロードセル１６の適所に、第２の駆動機構１２ａ等の構成要素の少なくとも一部を配置させる形態としてもよい。具体的には、ロードセル１６における適所に、第２の駆動機構１２ａ等の構成要素の少なくとも一部を貫通させる形態としてもよい。このような、ロードセル１６における適所に、第２の駆動機構１２ａ等の構成要素の少なくとも一部を配置させる具体例については、実施例３において説明する。
【００３３】
又、本発明を実施するための形態では、被計量物の計量に関連する構成要素として、ホッパ１０に投入された被計量物を排出又は保持させるために該ホッパ１０のゲート部１０ｂを開状態又は閉状態とするゲート開閉機構を備えている。ここで、ゲート開閉機構として、組合せ秤の計量ユニット１００は、ホッパ１０のゲート部１０ｂを駆動する第１，２のゲート駆動機構１１，１２ａと、該第１，２のゲート駆動機構１１，１２ａを駆動するステッピングモータ１３（ゲート用動力源）と、を備えている。そして、本実施の形態では、ロードセル１６の上ビーム部１６ａと、下ビーム部１６ｂと、固定部１６ｃと、可動部１６ｄと、により包囲される空間部分１８に、例えば第２の駆動機構１２ａ等の少なくとも一部が配置されている。尚、図１（ａ）及び図１（ｂ）では図示しないが、本実施の形態では、計量ユニット１００の小型化を目的として、ロードセル１６の上ビーム部１６ａと、下ビーム部１６ｂと、固定部１６ｃと、可動部１６ｄと、により包囲される空間部分１８に、第１の駆動機構１１の少なくとも一部が配置されていてもよい。或いは、空間部分１８に、ステッピングモータ１３の少なくとも一部が配置されていてもよい。このような、空間部分１８に、ステッピングモータ１３の少なくとも一部を配置させる具体例については、実施例２において説明する。
【００３４】
又、本発明を実施するための形態では、被計量物の計量に関連する構成要素として、ロードセル１６によるホッパ１０に投入された被計量物の計量に関連する演算処理を実行する計量駆動基板２３（計量演算処理部）を備え、ロードセル１６の上ビーム部１６ａと、下ビーム部１６ｂと、固定部１６ｃと、可動部１６ｄと、により包囲される空間部分１８に、計量駆動基板２３の少なくとも一部が配置されていてもよい。ここで、図１（ａ）に示すように、計量ユニット１００の計量駆動基板２３は、ステッピングモータ１３を駆動するためのモータドライバ１９と、ロードセル１６からのアナログ信号を受けてそのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２０と、フィーダドライバ２１と、計量ユニット１００の動作を制御するためのＣＰＵボード２２及びメモリ２２ａと、を備えている。このような実施の形態において、例えば、Ａ／Ｄ変換器２０を被計量物の計量に直接関連する第１の演算部とし、モータドライバ１９を被計量物の計量に間接的に関連する第２の演算部とする場合、空間部分１８にモータドライバ１９及びＡ／Ｄ変換器２０の少なくとも一方が配置されていてもよい。
【００３５】
又、本発明を実施するための形態では、ロードセル１６が、空間部分１８がそこに配置される構成要素の少なくとも一部の形状に適合する特定領域を有するように構成されていてもよい。例えば、ロードセル１６の空間部分１８にステッピングモータ１３が配置される形態においては、計量ユニット１００の小型化を目的として、空間部分１８の形状がステッピングモータ１３の形状に合わせて適宜成形されていてもよい。このような、ロードセル１６の空間部分１８が特定領域を有するように構成される具体例についても、実施例２において説明する。
【００３６】
又、本発明を実施するための形態では、ロードセル１６が、上ビーム部１６ａ及び下ビーム部１６ｂと、固定部１６ｃ及び可動部１６ｄと、がロバーバル機構を構成するように一体成形、或いは、分割成形されていてもよい。つまり、本実施の形態に係る空間部分１８は、上ビーム部１６ａ、下ビーム部１６ｂ、固定部１６ｃ、可動部１６ｄが一体成形されてなる環状のロードセル１６により直接構成されていてもよく、或いは、それらが分割成形されてなる非環状のロードセル１６により間接的に構成されていてもよい。
【００３７】
尚、本発明を実施するための形態では、図１では図示しないが、ロードセル１６が、そのロードセル１６の長手方向と、ホッパ１０への被計量物の投入によるそのホッパ１０の変位方向と、が実質的に一致するように、計量ユニット１００に配設されていることが望ましい。このような、ロードセル１６の長手方向を荷重の印加方向に対して一致するように配置すれば、ロードセル１６の捻れ方向に偏荷重が印加された場合であっても、その捻れ方向に印加される荷重に対してロードセル１６の歪みが少ないので、被計量物の計量精度を好適に確保することが可能になる。
【００３８】
以下、本発明を実施するための具体的な実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００３９】
図２は本発明の実施例１に係る計量ユニットの模式図であって、図２（ａ）は計量ユニットの外観の斜視図であり、図２（ｂ）は計量ユニットの外観の側面図である。尚、図２では、本発明の実施例１に係る計量ユニットの構成を説明するために必要な部分を抜粋して示し、その他の部分については図示を省略している。
【００４０】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、実施例１に係る計量ユニット２００は、投入部１０ａ及びゲート部１０ｂを備えるホッパ１０と、ホッパ１０のゲート部１０ｂを駆動する第１の駆動機構１１と、第１の駆動機構１１を駆動する第２の駆動機構１２ｂと、第２の駆動機構１２ｂを駆動するステッピングモータ１３と、を備えている。又、計量ユニット２００は、ホッパ１０を支持するホッパ支持金具１４と、ホッパ支持金具１４を支持するロードセル取り付け板１５と、ロードセル取り付け板１５に取り付けられたロードセル２４と、を備えている。ここで、このロードセル２４は、上部に位置する上ビーム部２４ａと、下部に位置する下ビーム部２４ｂと、組合せ秤の静止体に固定される固定部２４ｃと、鉛直方向に被計量物の荷重を受ける可動部２４ｄと、を備えている。又、図１に示すように、ロードセル２４は、全体として矩形状かつ環状の形状を有し、ロードセル２４の上ビーム部２４ａ及び下ビーム部２４ｂにおける起歪部ａ〜ｄには、ストレインゲージ１７ａ〜１７ｄが貼着されている。
【００４１】
又、図２（ａ）に示すように、実施例１に係る計量ユニット２００は、ホッパ１０、第１，２の駆動機構１１，１２ｂ、ステッピングモータ１３、ホッパ支持金具１４、ロードセル取り付け板１５、ロードセル２４に加えて、Ａ／Ｄ変換器と、モータドライバと、フィーダドライバと、計量ユニット２００の動作を制御するためのＣＰＵボード及びメモリと、を有する計量駆動基板２３を備えている。尚、この実施例１に係る計量ユニット２００は、組合せ秤の本体と通信を行うためのＬＡＮインターフェイス（図示せず）も備えている。
【００４２】
そして、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、実施例１に係る計量ユニット２００では、上ビーム部２４ａ及び下ビーム部２４ｂと、固定部２４ｃ及び可動部２４ｄと、により包囲される空間部分２５に、第２の駆動機構１２ｂの少なくとも一部が配置されている。又、この実施例１に係る計量ユニット２００では、ロードセル２４が、そのロードセル２４の長手方向と、ホッパ１０への被計量物の投入によるホッパ１０の変位方向と、が実質的に一致するように、計量ユニット２００に配設されている。
【００４３】
図５（ａ）は、実施例１に係るロードセル２４の弾性体の加工図例を模式的に示す側面図である。又、図５（ｂ）は、実施例１に係るロードセル２４の弾性体の他の加工図例を模式的に示す側面図である。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、実施例１に係る計量ユニット２００のロードセル２４は、上ビーム部２４ａと、下ビーム部２４ｂと、固定部２４ｃと、可動部２４ｄと、を備えている。ここで、ロードセル２４は、上ビーム部２４ａ及び下ビーム部２４ｂと、固定部２４ｃ及び可動部２４ｄと、がロバーバル機構を構成するように、一体成形されている。そして、実施例１に係る計量ユニット２００では、ロードセル２４の可動部２４ｄがロードセル取り付け板１５に取り付けられ、固定部２４ｃが計量ユニット取り付けボルト３２により計量ユニット取り付け部３１に取り付けられている。
【００４５】
一方、図５（ｂ）に示すように、実施例１に係る計量ユニット２００は、分割成形されたロードセル３３を備えていてもよい。具体的には、ロードセル２４の構成に代えて、ロードセル３３が、第１の構成部材３３ａと、第２の構成部材３３ｂと、第３の構成部材３３ｃと、第４の構成部材３３ｄと、を備えている。ここで、ロードセル３３は、第１の構成部材３３ａ及び第２の構成部材３３ｂと、第３の構成部材３３ｃ及び第４の構成部材３３ｄと、がロバーバル機構を構成するように、分割成形されている。そして、この実施例１の変形例では、一方のビーム部固定ボルト３４，３４により第１の構成部材３３ａが第３の構成部材３３ｃ及び第４の構成部材３３ｄの上端に固定されると共に、他方のビーム部固定ボルト３４，３４により第２の構成部材３３ｂが第３の構成部材３３ｃ及び第４の構成部材３３ｄの下端に固定されている。又、図５（ｂ）に示すように、第３の構成部材３３ｃは計量ユニット取り付けボルト３２により計量ユニット取り付け部３１に取り付けられ、ロードセル３３の第４の構成部材３３ｄはロードセル取り付け板１５に取り付けられている。尚、ロードセル取り付け板１５にはホッパ支持金具１４を介してホッパ１０が連結され、ホッパ１０とロードセル取り付け板１５とロードセル３３とが一体になったものが、計量ユニット取り付けボルト３２によって、計量ユニット取り付け部３１に取り付けられる。
【００４６】
実施例１に係る計量ユニット２００を備える組合せ秤では、ホッパ支持金具１４及びロードセル取り付け板１５を介して、ロードセル２４の可動部２４ｄが被計量物の荷重を受けると、ロードセル２４の４つの起歪部ａ〜ｄが歪む。すると、ロードセル２４の歪みにより、４つの起歪部ａ〜ｄに貼着されたストレインゲージ１７ａ〜１７ｄが伸縮する。計量ユニット２００は、ストレインゲージ１７ａ〜１７ｄの電気抵抗の変化を電圧の変化に変換し、この電圧値の変化を取得することにより、ロードセル２４が受けた荷重の大きさを検出する。この際、ホッパ１０、ホッパ支持金具１４、ロードセル取り付け板１５の荷重は、風袋量としてキャンセルして、ホッパ１０に投入された被計量物の重量が計量値として計量される。尚、組合せ秤では、複数の計量ユニットにより、複数の被計量物の計量がそれぞれ独立して行われる。複数の被計量物の計量が独立して行われると、組合せ演算により、複数の被計量物の合計重量を所定の重量範囲内の重量とするために、複数の被計量物の組合せが行われる。被計量物の組合せが完了すると、組合せ秤は、所定の重量範囲内の合計重量となるように組み合わされた被計量物を排出する。
【実施例２】
【００４７】
図３は本発明の実施例２に係る計量ユニットの模式図であって、図３（ａ）は計量ユニットの外観の斜視図であり、図３（ｂ）は計量ユニットの外観の側面図である。尚、図３では、本発明の実施例２に係る計量ユニットの構成を説明するために必要な部分を抜粋して示し、その他の部分については図示を省略している。
【００４８】
本発明の実施例２に係る計量ユニットの構成は、基本的に、実施例１に係る計量ユニットの構成と同様である。従って、以下の説明では、実施例１に係る計量ユニットの構成と異なる点を抜粋して説明する。
【００４９】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、実施例２に係る計量ユニット３００は、第１の駆動機構１１と、第１の駆動機構１１を駆動する第２の駆動機構１２ｃと、第２の駆動機構１２ｃを駆動するステッピングモータ１３と、を備えている。又、計量ユニット３００は、ロードセル取り付け板１５に取り付けられたロードセル２６を備えている。このロードセル２６は、上部に位置する上ビーム部２６ａと、下部に位置する下ビーム部２６ｂと、組合せ秤の静止体に固定される固定部２６ｃと、鉛直方向に被計量物の荷重を受ける可動部２６ｄと、を備えている。尚、実施例１の場合と同様、ロードセル２６の起歪部ａ〜ｄには、ストレインゲージ１７ａ〜１７ｄが貼着されている。
【００５０】
そして、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、実施例２に係る計量ユニット３００では、上ビーム部２６ａ及び下ビーム部２６ｂと、固定部２６ｃ及び可動部２６ｄと、により包囲される空間部分２７に、ステッピングモータ１３の少なくとも一部が配置されている。具体的には、ロードセル２６の固定部２６ｃ及び可動部２６ｄには、一対の凹部２８，２８が形成されている。凹部２８のそれぞれは、ステッピングモータ１３の外形形状に合わせて、矩形状に形成されている。つまり、実施例２に係るロードセル２６は、空間部分２７がステッピングモータ１３の少なくとも一部の形状に適合する特定領域を有するように構成されている。そして、この空間部分２７が有する特定領域が利用されて、ステッピングモータ１３の少なくとも一部が配置されている。尚、ステッピングモータ１３とロードセル２６との間隙は、ロードセル２６の変形がステッピングモータ１３により妨げられることがないよう、適切に設定される。
【００５１】
図５（ｃ）は、実施例２に係るロードセル２６の弾性体の他の加工図例を模式的に示す側面図である。
【００５２】
図５（ｃ）に示すように、計量ユニット３００は、ロードセル２６に代えて、分割成形されたロードセル３５を備えていてもよい。具体的には、ロードセル３５が、第１の構成部材３５ａと、第２の構成部材３５ｂと、第３の構成部材３５ｃと、第４の構成部材３５ｄと、を備えている。又、ロードセル３５は、第１の構成部材３５ａ及び第２の構成部材３５ｂと、第３の構成部材３５ｃ及び第４の構成部材３５ｄと、がロバーバル機構を構成するように、分割成形されている。ここで、図５（ｃ）に示すように、ロードセル３５の第３，４の構成部材３５ｃ，３５ｄには、一対の凹部３６，３６が形成されている。そして、ロードセル３５では、一方のビーム部固定ボルト３４，３４により第１の構成部材３５ａが第３の構成部材３５ｃ及び第４の構成部材３５ｄの上端に固定されると共に、他方のビーム部固定ボルト３４，３４により第２の構成部材３５ｂが第３の構成部材３５ｃ及び第４の構成部材３５ｄの下端に固定される。又、図５（ｃ）に示すように、第３の構成部材３５ｃは計量ユニット取り付けボルト３２により計量ユニット取り付け部３１に取り付けられ、ロードセル３５の第４の構成部材３５ｄはロードセル取り付け板１５に取り付けられる。
【００５３】
このように、ロードセル２６の弾性体内部の空間部分は、従来のように長方形である必要はない。空間部分を、計量ユニット３００に内蔵される構成要素の形状に合わせて適宜加工成形することにより、計量ユニット３００をコンパクトにまとめることができる。
【００５４】
尚、この実施例２に係る計量ユニット３００でも、ロードセル２６が、そのロードセル２６の長手方向と、ホッパ１０への被計量物の投入によるホッパ１０の変位方向と、が実質的に一致するように、計量ユニット３００に配設されている。
【実施例３】
【００５５】
図４は本発明の実施例３に係る計量ユニットの模式図であって、図４（ａ）は計量ユニットの外観の斜視図であり、図４（ｂ）は計量ユニットの外観の側面図である。尚、図４では、本発明の実施例３に係る計量ユニットの構成を説明するために必要な部分を抜粋して示し、その他の部分については図示を省略している。
【００５６】
本発明の実施例３に係る計量ユニットの構成も、基本的には、実施例１，２に係る計量ユニットの構成と同様である。従って、以下の説明では、実施例１，２に係る計量ユニットの構成と異なる点を抜粋して説明する。
【００５７】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、実施例３に係る計量ユニット４００は、第１の駆動機構１１と、第１の駆動機構１１を駆動する第２の駆動機構１２ｄと、第２の駆動機構１２ｄを駆動するステッピングモータ１３と、を備えている。又、計量ユニット４００は、ロードセル取り付け板１５に取り付けられたロードセル２９を備えている。このロードセル２９は、上部に位置する上ビーム部２９ａと、下部に位置する下ビーム部２９ｂと、組合せ秤の静止体に固定される固定部２９ｃと、鉛直方向に被計量物の荷重を受ける可動部２９ｄと、を備えている。尚、実施例１，２の場合と同様、ロードセル２９の起歪部ａ〜ｄには、ストレインゲージ１７ａ〜１７ｄが貼着されている。
【００５８】
そして、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、実施例３に係る計量ユニット４００では、ロードセル２９の可動部２９ｄに形成された貫通孔３０に、第２の駆動機構１２ｄの少なくとも一部が貫通するように構成されている。具体的には、ロードセル２９の可動部２９ｄには、貫通孔３０が形成されている。貫通孔３０は、第２の駆動機構１２ｄが有する回転軸の外径が考慮されて、環状に形成されている。そして、この貫通孔３０に、第２の駆動機構１２ｄの少なくとも一部が貫通されている。このように、実施例３では、ロードセル２９における適所に、第２の駆動機構１２ｄの少なくとも一部が配置されるように構成されている。尚、第２の駆動機構１２ｄの外周と貫通孔３０の内周との間隙は、第２の駆動機構１２ｄの動作が貫通孔３０により妨げられることのないよう、適切に設定される。又、第２の駆動機構１２ｄは、ステッピングモータ１３から第１の駆動機構１１への動力の伝達が妨げられることのないよう、適切に構成される。
【００５９】
図５（ｄ）は、実施例３に係るロードセル２９の弾性体の他の加工図例を模式的に示す側面図である。
【００６０】
図５（ｄ）に示すように、計量ユニット４００は、ロードセル２９に代えて、分割成形されたロードセル３７を備えていてもよい。具体的には、ロードセル３７が、第１の構成部材３７ａと、第２の構成部材３７ｂと、第３の構成部材３７ｃと、第４の構成部材３７ｄと、を備えている。又、ロードセル３７は、第１の構成部材３７ａ及び第２の構成部材３７ｂと、第３の構成部材３７ｃ及び第４の構成部材３７ｄと、がロバーバル機構を構成するように、分割成形されている。ここで、図５（ｄ）に示すように、ロードセル３７の第４の構成部材３７ｄの適所には、貫通孔３０が形成されている。そして、ロードセル３７では、一方のビーム部固定ボルト３４，３４により第１の構成部材３７ａが第３の構成部材３７ｃ及び第４の構成部材３７ｄの上端に固定されると共に、他方のビーム部固定ボルト３４，３４により第２の構成部材３７ｂが第３の構成部材３７ｃ及び第４の構成部材３７ｄの下端に固定される。又、図５（ｄ）に示すように、第３の構成部材３７ｃは計量ユニット取り付けボルト３２により計量ユニット取り付け部３１に取り付けられ、ロードセル３７の第４の構成部材３７ｄはロードセル取り付け板１５に取り付けられる。
【００６１】
このように、第２の駆動機構１２ｄの少なくとも一部は、必ずしも空間部分２５（図２参照）に配置されている必要はない。第２の駆動機構１２ｄの少なくとも一部を、計量ユニットの小型化を考慮して、ロードセル２９における適所に配置することによっても、計量ユニット４００をコンパクトにまとめることができる。
【００６２】
尚、実施例１〜３では、第２の駆動機構１２ｂ，１２ｄや、ステッピングモータ１３等の構成要素をロードセル２４，２６，２９における空間部分等の未使用箇所に配置することで、計量ユニット２００〜４００の小型化を実現する構成を例示したが、このような構成に限定されることはない。例えば、計量駆動基板２３の少なくとも一部をロードセル２４，２６，２９における空間部分等の未使用箇所に配置する構成としてもよい。このような構成としても、実施例１〜３の場合と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、組合せ秤のサイズが大型化することを回避すると共に、組合せ秤の製造コストが上昇することを回避するためのコンパクトな計量ユニットとして、組合せ秤等の計量装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０  ホッパ
１０ａ  投入部
１０ｂ  ゲート部
１１  第１の駆動機構
１２ａ〜１２ｄ  第２の駆動機構
１３  ステッピングモータ
１４  ホッパ支持金具
１５  ロードセル取り付け板
１６  ロードセル
１６ａ  上ビーム部
１６ｂ  下ビーム部
１６ｃ  固定部
１６ｄ  可動部
１７ａ〜１７ｄ  ストレインゲージ
１８  空間部分
１９  モータドライバ
２０  Ａ／Ｄ変換器
２１  フィーダドライバ
２２  ＣＰＵボード
２２ａ  メモリ
２３  計量駆動基板
２４  ロードセル
２４ａ  上ビーム部
２４ｂ  下ビーム部
２４ｃ  固定部
２４ｄ  可動部
２５  空間部分
２６  ロードセル
２６ａ  上ビーム部
２６ｂ  下ビーム部
２６ｃ  固定部
２６ｄ  可動部
２７  空間部分
２８  凹部
２９  ロードセル
２９ａ  上ビーム部
２９ｂ  下ビーム部
２９ｃ  固定部
２９ｄ  可動部
３０  貫通孔
３１  計量ユニット取り付け部
３２  計量ユニット取り付けボルト
３３  ロードセル
３３ａ  第１の構成部材
３３ｂ  第２の構成部材
３３ｃ  第３の構成部材
３３ｄ  第４の構成部材
３４  ビーム部固定ボルト
３５  ロードセル
３５ａ  第１の構成部材
３５ｂ  第２の構成部材
３５ｃ  第３の構成部材
３５ｄ  第４の構成部材
３６  凹部
３７  ロードセル
３７ａ  第１の構成部材
３７ｂ  第２の構成部材
３７ｃ  第３の構成部材
３７ｄ  第４の構成部材
１００〜５００  計量ユニット
１０１  ホッパ
１０１ａ  投入部
１０１ｂ  ゲート部
１０２  第１の駆動機構
１０３  第２の駆動機構
１０４  ステッピングモータ
１０５  ホッパ支持金具
１０６  ロードセル取り付け板
１０７  ロードセル
１０７ａ  上ビーム部
１０７ｂ  下ビーム部
１０７ｃ  固定部
１０７ｄ  可動部
１０８ａ〜１０８ｄ  ストレインゲージ
１０９  モータドライバ
１１０  Ａ／Ｄ変換器
１１１  フィーダドライバ
１１２  ＣＰＵボード
１１２ａ  メモリ
１１３  計量駆動基板
ａ〜ｄ  起歪部
【図１】
0005399850.tif 000002
【図２】
0005399850.tif 000003
【図３】
0005399850.tif 000004
【図４】
0005399850.tif 000005
【図５】
0005399850.tif 000006
【図６】
0005399850.tif 000007